(57)【要約】【課題】  容器の搬送を妨げることなく容器の全周方向から均一に搬送中の容器へ照明を当て、従来よりも高い精度で異物の有無を検査することができる異物検査装置を提供する。【解決手段】  液体の充填された透過性を有する容器２を搬送手段３により所定の経路に沿って搬送しつつ、前記容器内の異物の有無を検査する異物検査装置１において、前記所定の経路に沿って配置されて搬送中の前記容器を照明する照明手段５と、照明された容器をその中心線ＣＬの回りに自転させる容器回転手段９と、自転中の前記容器の検査対象部分２ａの周方向に関する互いに異なる複数の範囲のそれぞれの画像を取得する画像取得手段６とを備える。【選択図】      図１
2005121570.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体の充填された透過性を有する容器を所定の経路に沿って搬送しつつ、前記容器内の異物の有無を検査する異物検査方法において、搬送される前記容器を照明するとともに、照明された前記容器をその中心線の回りに自転させつつ前記容器の検査対象部分の周方向に関する互いに異なる複数の範囲のそれぞれの画像を取得し、取得した画像に基づいて異物の有無を検査することを特徴とする異物検査方法。
【請求項２】
前記検査対象部分の全周が複数の画像のそれぞれに分けて取得されるように前記複数の範囲が設定されていることを特徴とする請求項１に記載の異物検査方法。
【請求項３】
液体の充填された透過性を有する容器を搬送手段により所定の経路に沿って搬送しつつ、前記容器内の異物の有無を検査する異物検査装置において、
前記所定の経路に沿って配置されて搬送中の前記容器を照明する照明手段と、照明された容器をその中心線の回りに自転させる容器回転手段と、自転中の前記容器の検査対象部分の周方向に関する互いに異なる複数の範囲のそれぞれの画像を取得する画像取得手段と、を備えていることを特徴とする異物検査装置。
【請求項４】
前記画像取得手段は、撮像手段と、前記所定の経路内に設定された検査区間にて前記搬送中の容器に追従して当該容器の前記検査対象部分の画像を前記撮像手段へ導く光学系と、を備えていることを特徴とする請求項３に記載の異物検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器内の液中に沈殿している異物の有無を検査する異物検査方法及び異物検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体が充填された容器内を容器の底部側から照明しつつ、回転している容器の側面から容器を撮影し、得られた画像から液中の異物の有無を検査する異物検査装置が知られている（特許文献１参照）。また、壜をその側面から照明しつつ、壜の底部を撮像手段により撮像して壜底部の異物を検出する壜検査装置が知られている（特許文献２参照）。その他、検査時にリング状の光ファイバを壜底の高さまで上昇移動させ、壜の全周から光を入射させる壜底異物検出装置が存在する（特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平６−２５８２５４
【特許文献２】特開平４−２１６４４４
【特許文献３】特開平９−２７４０００
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このような異物検査装置では、検査する容器の大きさ等によって検査に必要な照明の強度が確保できないおそれがある。容器の底部側から容器内を照明する場合、容器の径の大きさや充填された液体の透過度により、容器の底部から容器の側面へ光が十分に透過しない可能性がある。リング状の光ファイバを容器の周囲へ移動させて容器を照明する場合は、リングの内径により検査可能な容器の径が限定されてしまう。容器の側面から照明する場合は、容器の搬送方向には照明が配置できないので、搬送方向からの照明が弱くなる。そのため、照明が弱い部分の異物が判別し難くなる可能性がある。
【０００４】
そこで、本発明は、容器の搬送を妨げることなく容器の全周方向から均一に搬送中の容器へ照明を当て、従来よりも高い精度で異物の有無を検査することができる異物検査方法及び異物検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【０００６】
本発明の異物検査方法は、液体の充填された透過性を有する容器（２）を所定の経路に沿って搬送しつつ、前記容器内の異物の有無を検査する異物検査方法において、搬送される前記容器を照明するとともに、照明された前記容器をその中心線の回りに自転させつつ前記容器の検査対象部分（２ａ）の周方向に関する互いに異なる複数の範囲のそれぞれの画像を取得し、取得した画像に基づいて異物の有無を検査することにより、上述した課題を解決する。
【０００７】
この異物検査方法によれば、容器を自転させることにより、容器の径に限定されることなく容器の全周方向から容器を照明することができる。また、容器の底に沈殿している異物を、容器を自転させることによって検出し易い位置（例えば、異物が照明を反射し易い位置）へ移動させることができる。さらに、検査対象部分の互いに異なる範囲のそれぞれの画像を取得してこれらの画像から異物の有無を検査するので、検査精度を高めることができる。
【０００８】
本発明の異物検査方法において、前記検査対象部分の全周が複数の画像のそれぞれに分けて取得されるように前記複数の範囲が設定されていてもよい。このように検査対象部分の全周分の画像を取得してこれらの画像から異物の有無を検査することで、検査漏れを防止することができる。従って、より検査精度を高めることができる。
【０００９】
本発明の異物検査装置は、液体の充填された透過性を有する容器（２）を搬送手段（３）により所定の経路に沿って搬送しつつ、前記容器内の異物の有無を検査する異物検査装置（１）において、前記所定の経路に沿って配置されて搬送中の前記容器を照明する照明手段（５）と、照明された容器をその中心線（ＣＬ）の回りに自転させる容器回転手段（９）と、自転中の前記容器の検査対象部分（２ａ）の周方向に関する互いに異なる複数の範囲のそれぞれの画像を取得する画像取得手段（６）と、を備えることにより、上述した課題を解決する。
【００１０】
この異物検査装置によれば、容器を自転させることで、容器の搬送を妨げずに容器を全周方向から照明しつつ検査対象部分の互いに異なる範囲のそれぞれの画像を取得することができる。従って、上述した異物検査方法に関する説明と同様の理由により、検査精度を高めることができる。
【００１１】
本発明の異物検査装置において、前記画像取得手段は、撮像手段（７）と、前記所定の経路内に設定された検査区間にて前記搬送中の容器に追従して当該容器の前記検査対象部分の画像を前記撮像手段へ導く光学系（８）と、を備えていてもよい。このように、光学系が検査区間内の容器を追従することで、搬送中の容器の検査対象部分の複数の範囲のそれぞれの画像を取得することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、容器を自転させることで、所定の搬送経路に沿って配置された照明により容器の全周方向から照明することができる。また、この容器の自転により異物を検出し易い位置へ移動させることができる。さらに、検査対象部分の互いに異なる範囲のそれぞれの画像を取得し、これらの画像に基づいて異物の検査を行うので、従来よりも異物の検出精度を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１に、本発明の一実施形態に係る異物検査装置の要部の平面図を示す。また、図２に、図１の異物検査装置の要部の側面図を示す。本発明の異物検査装置１は、容器２を所定の経路に沿って搬送する搬送手段としてのスターホイール３と、スターホイール３により搬送される容器２をその中心線ＣＬの回りに自転させる容器回転手段としてのタイミングベルト９と、容器２の自転を補助する回転ローラ４と、所定の経路に沿って配置されて搬送される容器２を照明する照明装置５と、スターホイール３の下方に配置（図２参照）され、自転中の容器２の検査対象部分である底面２ａの画像を取得する画像取得手段としての画像取得装置６と、を備えている。なお、タイミングベルト９は、スターホイール３の周囲の一部の区間（回転区間）に配置され、搬送中の容器２へ押し当てることができるように設けられている。検査対象の容器２は、透過性を有する材質で形成された、例えばガラス壜である。容器２の内部には、飲料等の液体が充填され、キャップＣＰで密封されている。
【００１４】
図２から明らかなように、画像取得装置６は、撮像手段としてのカメラ７と、所定の経路内に設定された検査区間にて搬送中の容器２を追従して底面２ａの画像をカメラ７へ導く光学系としての追従ミラー８と、を備えている。カメラ７は、ズームレンズ７ａと信号生成部７ｂとを備えている。信号生成分７ｂは例えばＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の半導体素子を利用したイメージセンサを内蔵し、レンズ７ａ視野内に設定される撮影範囲の輝度分布に対応した画像信号を出力する。ズームレンズ７ａの倍率は、カメラ７から出力される画像信号に容器２の底面２ａに設定された所定の検査範囲が含まれるように調整されている。
【００１５】
次に、異物検査装置１による容器２内に沈殿している異物の検査方法を説明する。なお、ここでは照明装置５からの照明光を透過させる性質の液体が容器２には充填されているものとする。但し、照明光が透過する限り、液体の着色の有無は問わない。
【００１６】
異物検査装置１は、容器２をスターホイール３の外周に設けられた凹部により図１の矢印Ａ方向へ所定の間隔で搬送しつつ、回転区間においてタイミングベルト９により搬送中の容器２を矢印Ｂ方向へ自転させる。異物検査装置１において、異物の有無の検査を行う検査区間は、照明装置５によって容器２が照明される搬送区間内に設定されている。図３に検査区間及び検査範囲の一例を示す。スターホイール３の搬送間隔が図３の角度θである場合、例えばこの角度θの８０％である角度θ１の搬送区間が検査区間として設定される。なお、容器２が自転する速度は、この検査区間において容器が１回転以上（例えば１．２回転）自転するように設定される。検査範囲には、底面２ａの一部である例えば底面２ａの６０度分（図３のＤＡの範囲）が設定される。
【００１７】
この検査区間θ１へ容器２が搬送されると、追従ミラー８により容器２の底面２ａの画像がカメラ７へ導かれる。追従ミラー８は、容器２の矢印Ａ方向への移動に伴って、検査区間を通過中の容器２の底面２ａの画像がカメラ７へ導かれるように、図２の矢印Ｃ方向へ中心点ＭＣを中心に徐々に回転する。追従していた容器２が検査区間を通過した後、追従ミラー８は、図２の矢印Ｄ方向へ回転して元の位置へ戻り、次に搬送される容器２の底面２ａの追従を開始する。このように所定の間隔で搬送される容器２の底面２ａを追従ミラー８が順次追従することで、カメラ７は底面２ａの複数の画像を取得することができる。検査区間において容器２は１回転以上自転しているので、カメラ７は、容器２の自転１回転分以上の底面２ａの検査範囲の画像を取得することがきる。
【００１８】
異物検査装置１において検査範囲は底面２ａの６０度分の範囲に設定されているので、検査区間で容器２が１回転自転した場合、カメラ７は、底面２ａの互いに異なる複数の範囲（図３のI〜VIの範囲）のそれぞれの画像を順次取得することができる。また、例えば、カメラ７の撮像時間により容器２が一周自転するまでに８枚の画像（容器２を４５度ずつ回転させた時の底面２ａの画像）が取得できる場合は、検査範囲を底面２ａの６０度に設定することで、底面２ａを１５度分ずつ重複させた画像を取得することができる。
【００１９】
以上の異物検査装置によれば、容器２を自転させることで、容器２の全周方向から均一に照明しつつ、底面２ａの画像を取得することができる。また、容器２を自転させることで、容器２内に沈殿している異物を検出し易い位置へ移動させることもできる。さらに、追従ミラー８が検査区間を通過中の容器２を追従することで、底部２ａの互いに異なる範囲のそれぞれの画像を取得することができる。従って、検査漏れを防止して検査精度を高めることができる。
【００２０】
容器２の底面２ａに模様などがある場合は、容器２を所定の速度以上で自転させることにより異物の検出精度を高めることができる。この所定の速度は、カメラ７のシャッタースピード等に基づいて設定される。例えばシャッタースピードが１ｍｓｅｃでかつ容器２が６４ｍｓｅｃで１回転自転する場合、カメラ７のシャッターが開いている間に容器２は約５．６度自転する。そのため、カメラ７は約５．６度の自転分ぶれた容器２の画像を取得する。これにより、底面２ａの模様がぼやけてカメラ７に取得される。一方、容器２内に沈殿している異物は、慣性により容器２の自転する速度より少し遅れて動いている。そのため、異物は、底面２ａの模様と比較して、ぼやけずにカメラ７に取得される。このように、容器２の模様はぼやけて、一方沈殿した異物は模様と比較してぼやけずにカメラ７に取得されるので、異物の検出精度を高めることができる。
【００２１】
本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、種々の形態にて実施してよい。例えば、搬送手段はスターホイールに限定されない。所定の経路に沿って所定の間隔で容器を搬送することのできる搬送装置が適用できる。また、画像取得装置を配置する位置はスターホイールの下部に限定されない。追従ミラー等の光学系を組み合わせ、容器の検査対象部分が撮影できる位置へ自由に配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係る異物検査装置の要部の平面図。
【図２】本発明の一実施形態に係る異物検査装置の要部の側面図。
【図３】図１の異物検査装置の検査区間及び検査範囲の一例を示す図。
【符号の説明】
【００２３】
１  異物検査装置
２  容器
２ａ  底面（検査対象部分）
３  スターホイール（搬送手段）
５  照明装置（照明手段）
６  画像取得装置（画像取得手段）
７  カメラ（撮像手段）
８  追従ミラー（光学系）
９  タイミングベルト（容器回転手段）
ＣＬ  中心線
【図１】
2005121570.tif 000003
【図２】
2005121570.tif 000004
【図３】
2005121570.tif 000005